近日,山東省農業科學院花生栽培與生理生態創新團隊在中科院一區TOP期刊 Journal of Hazardous Materials(IF=14.22)在線發表了題為“Microplastics reduce nitrogen uptake in peanut plants by damaging root cells and impairing soil nitrogen cycling”的研究論文。
塑料污染嚴重威脅著全球生態系統安全。微塑料是塑料降解過程中產生的直徑小于5 mm的微型顆粒。據估測,土壤環境中的微塑料豐度大約在0.34到16000顆粒/公斤土壤?;ㄉ侵匾挠土献魑铮啬じ采w是花生高產的重要栽培技術之一。然而,長期覆膜種植條件下產生的微塑料對花生生長發育和農業生態系統養分循環的影響知之甚少。
該論文報道了2種類型微塑料污染物(聚丙烯和橡膠)對花生生長發育和品質,以及土壤-花生生態系統中氮循環的影響。研究發現高濃度的聚丙烯和橡膠一方面可以破壞植物根細胞質膜的完整性,減少木質部導管數目;另一方面影響了根際微生物群落結構和氮循環關鍵基因的表達,改變土壤氮循環,根際土壤中有效氮降低,從而抑制了花生對氮肥的吸收和籽仁中蛋白含量。本研究首次闡明了微塑料影響花生氮素吸收利用機制,表明合理控制微塑料污染對農業生產和生態系統養分循環具有重要意義。
種質資源所助理研究員劉譯陽,助理研究員徐方繼和研究生丁立平為該論文的共同第一作者,萬書波研究員、李國衛研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到院創新工程(CXGC2022A34)等項目的支持。文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130384。截止目前,花生栽培與生理生態創新團隊2022年已發表中科院1區論文6篇,其中4篇論文影響因子大于10.0,我院均為第一單位。